Cerij kako bi pogonsko gorivo za rakete bilo ekološki prihvatljivije

Cerij, element 58 periodnog sustava.

metalni cerij

Cerijje najzastupljeniji metal rijetke zemlje, a uz prethodno otkriven element itrij, otvara vrata otkriću drugihrijetka zemljaelementi.

Godine 1803. njemački znanstvenik Klaprott pronašao je novi element oksid u crvenom teškom kamenu proizvedenom u malom švedskom gradu Vastrasu, koji je izgledao oker pri gorenju. U isto vrijeme, švedski kemičari Bezilius i Hissinger također su pronašli oksid istog elementa u rudi. Sve do 1875. ljudi su metalni cerij dobivali iz rastaljenog cerijevog oksida elektrolizom.

Metalni cerijje vrlo aktivan i može izgorjeti stvarajući cerijev oksid u prahu. Legura cerijevog željeza pomiješana s drugim elementima rijetke zemlje može proizvesti prekrasne iskre trljanjem o tvrde predmete, paljenjem okolnih zapaljivih tvari i ključni je materijal u uređajima za paljenje kao što su upaljači i svjećice. Također će izgorjeti sam, popraćen prekrasnim iskrama, dodanim željezom i drugim lantanoidima, samo da pojača učinak tih iskri. Mreža izrađena od cerija ili impregnirana cerijevim solima može povećati učinkovitost izgaranja goriva i postati vrlo izvrsna pomoć pri izgaranju, čime se može uštedjeti gorivo. Cerij je također dobar aditiv za staklo, koji može apsorbirati ultraljubičaste i infracrvene zrake, a široko se koristi u automobilskom staklu. Ne samo da može spriječiti ultraljubičaste zrake, već i smanjiti temperaturu u automobilu, štedeći struju za klima uređaj.

Više primjena cerija temelji se na pretvorbi između trovalentnog cerija i četverovalentnog cerija, koji imaju prilično jedinstvena svojstva metala rijetkih zemalja. Ova značajka omogućuje ceriju da učinkovito skladišti i otpušta kisik, koji se može koristiti u gorivim ćelijama s čvrstim oksidom za kataliziranje Redoxa, čime se postiže usmjereno kretanje elektrona za stvaranje struje. Zeoliti impregnirani cerijem i lantanom mogu poslužiti kao katalizatori za krekiranje nafte tijekom procesa rafiniranja. Upotreba cerijevog oksida i plemenitih metala u automobilskim ternarnim katalizatorima može pretvoriti štetne gorive plinove u nezagađeni dušik, ugljični dioksid i vodu, učinkovito sprječavajući veliku količinu automobilskih ispušnih plinova. Zbog njegove sposobnosti apsorpcije kisika, ljudi također istražuju kako iskoristiti nanočestice cerijevog oksida u terapiji antioksidansima. Laserski sustav u čvrstom stanju koji su razvile Sjedinjene Države sadrži cerij, koji se može koristiti za otkrivanje biološkog oružja praćenjem koncentracije triptofana, a može se koristiti i za medicinsku detekciju.
cerij

Zbog svojih jedinstvenih fotofizičkih svojstava, cerij je također vrlo važan katalizator, što ga čini jeftinimCerijev(IV) oksidfavoriziraju znanstvenici u području katalizatora. Dana 27. srpnja 2018., časopis Science objavio je veliko znanstveno istraživačko postignuće tima Zuo Zhiweija sa Fakulteta znanosti o materijalima i tehnologije Sveučilišta ShanghaiTech – promicanje pretvorbe metana svjetlom. Ključ u procesu pretvorbe je pronaći jeftin i učinkovit sustav sinergijske katalize katalizatora na bazi cerija i alkoholnog katalizatora, koji učinkovito rješava znanstveni problem korištenja svjetlosne energije za pretvaranje metana u tekuće proizvode na sobnoj temperaturi u jednom koraku, pruža novo, ekonomično i ekološki prihvatljivo rješenje za pretvorbu metana u kemijske proizvode visoke dodane vrijednosti, kao što je raketno pogonsko gorivo.


Vrijeme objave: 1. kolovoza 2023